《生态学2002环境科学专业54学时》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生态学2002环境科学专业54学时（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 能量流动的基本规律 初级生态系统中的能流 次级生态系统中的能流 农业生态系统中的辅助能 农业生态系统的能量关系 生态系统的能量来源 1.太阳能：占 99% 以上 2.自然辅助能 (natural a uxiliary energy ) ：如 地热能、潮汐能、核能等占 1% 3. 人工辅助能 (artificial auxiliary energy) ：人 畜 力、燃料、电力、肥料、农药等农业生 态景观 与农业生态系统的水平结构 能量流动的基本定律 热力学第一定律：一个系统的任何状态的变化，都伴随着吸热、放 热和做功，而系统的总能量并不增加或减少，它是守恒的。 热力学第二定律：由于总有一部分能
2、量散发为不能再利用的热能， 能量从一种形态转变为另一种形态的效率，总不可能是百分之百。 自由能是系统中可用于做功的那一部分能量。自由能做功后即衰变 为不能利用的无用能，通常是分散的热能。 由热力学第二定律可知 ，世界上一切有序的结构、格局、安排都会自然地趋向于无序。要 使系统维持有序状态，只有使系统获得更多的潜能以做功。 普里高津的耗散结构理论 :一个远离平衡态的开放系统，通过与外 界环境所进行的物质、能量的不断交换，就能克服无序状态，维持 稳定状态。 生态系统为一个具有耗散结构的开放系统，服从热力学 第二定律。 1 能流是单向流动 2 能流是能量不断递减的过程 3. 能量流动的途径和渠道是食
3、物链 (food chain) 和食物网 (food web 净初级生产量 = 总初级生产量 - 呼吸量 作物生产力估算的重要意义在于： 1.提供作物的理论产量，定量表达在一定的气候、土壤 和农业技术水平下作物可能达到的生产能 力，预示农 业的发展前景；2.为国家或地区制定农业发展规划，确 定投资方向及有关农业政策的依据；3.是估算土地人口 承载能力的基础；4.是揭示作物生育规律、产量形成与 环境条件相互作用的机制，对定量分析资源利用程度、 生产、潜力、产量限制因素等的有效的手段。 1、因地制宜，增加绿色植被覆盖，充分利用太阳辐 射能，增加系统的生物量通量或能通量，增强系统 的稳定性。 2、适
4、当增加投入，保护和改善生态环境 ，消除或减缓限制因子的制约。 3、改善植物品质特 点，选育高光效的抗逆性强的优良品种。 4、加强生 态系统内部物质循环，减少养份水分制约。 5、改进 耕作制度,提高复种指数,合理密植,实行间套种,提高 栽培管理技术。 6、调控作物群体结构，尽早形成并 尽量维持最佳的群体结构。 次级生产:是指异养生物的生产,也就是生态系统消 费者、分解者利用初级生产量进行的同化、生长 发育、繁殖后代的过程 。次级生产者:大农业中的 畜牧水产业和虫、菌业生产都属次级生产。 次级生产在农业生态系统中的地位和作用 1.转化农副产品，提高利用价值 2.生产动物蛋白质 ，改善食物构成。3.
5、促进物质循环，增强生态系 统功能。4.提高经济价值。 初级生产与次级生产的关系 1.次级生产依赖初级生产。2.合理的次级生产促 进初级生产。3.过度放牧破坏初级生产，使草 原退化。 次级生产的改善途径 1.调整种植业结构，建立粮 - 经 - 饲三元结构 2. 培育、改良、推广优良畜禽渔品种 3.将分散经 营适度集约化养殖 4.大力开发饲料，进行科学 喂养 5.改善次级生产构成：发展草食动物、水 产 业，发展腐生食物链，利用分解能等 生态系统的辅助能 人工辅助能对农业增产的意义 1.辅助能输入的作用是改善不良的生态环境条件，解除环境中一些 限制因子的制约，促进农作物对日光能的吸收、利用和转化。
6、2.总的来说，随着人工辅助能投入的增加，特别是工业辅助能 投入量的增加，产量明显提高。3.工业辅助能投入的增加也带 来了能源短缺、环境污染和成本提高等问题。今后应优化辅助 能投入，提高辅助能的利用效率。未来农业更多的是应该更多 地投入科学技术和信息，替代工业辅助能的直接投入。 1.自然生态系统与农业生态系统的比较 自然生态系统：主要是自然辅助能。 农业生态系统：自然辅助能和人工辅助能能量的大量 输入输出。 2.不同类型农业生态系统的比较不同历史发展时期： 原始农业（ primitive agriculture) ：辅助能投入少，生 产力低 传统农业（ traditional agricultu
7、re) ：辅助能投入多， 生产力相对高 现代农业 (modern agriculture) ：辅助能投入更多，生 产力大大提高 、次 级生产的改善途径 生态系统的能流路径 1.太阳辐射能通过光合作用进入生态系统,成为生态系 统能量的主要来源。2.以植物有机物质形式贮存起来 的化学潜能,沿着食物链和食物网流动,驱动生态系统 完成物质流动、信息传递等功能。3.化学潜能贮存在 生态系统的生物组分内，或者随着产品等输出，离开 生态系统。4.植物、动物和微生物有机体通过呼吸作 用释放热能，并散失。5.辅助能对以太阳辐射能为始 点，以食物链为主线的能量流动起辅助作用。 1.生态效率： 即食物链各环节上的能
8、量转化效率 2.生态金字塔 是指由于能量每经过一个营养级时被净同化的部分都要大大少 于前一个营养级，当营养级由低到高，其个体数目、生物量或 所含能量就呈现类似埃及金字塔的塔形分布。3.林德曼的十分 之一定律：在自然条件下，每年从任何一个营养级上能收获到 的生产量，按能量计只不过是它前一个营养级生产量的十分之 一左右。 生态效率和生态金字塔 1.重视初级生产，扩大绿色植物面积，提高光能利用 效率，为稳定环境和扩大能流规模奠定基础。2.调整 生物组合，优化农业生态系统结构。 3.开发农村新能源，提高生物能的利用效率。 4.开发和推广节能降耗技术。5.优化人工辅助能投入 ，提高能量利用效率。6.大力发展农业科技和信息产 业。 知识回顾知识回顾 Knowledge Knowledge ReviewReview
